.Net程序員學用Oracle系列(14)：子查詢、集合查詢

• 1、子查詢
  • 1.1、子查詢簡介
  • 1.2、WITH 子查詢
• 2、集合查詢
  • 2.1、UNION 和 UNION ALL
  • 2.2、MINUS
  • 2.3、INTERSECT
  • 2.4、集合運算與 ORDER BY
• 3、DISTINCT 子句
  • 3.1、普通用法
  • 3.2、做聚合函數的參數
• 4、總結

1、子查詢

1.1、子查詢簡介

子查詢是一個嵌套在 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 語句或其他子查詢中的查詢。任何允許使用表達式的地方都可以使用子查詢，換句話說，子查詢幾乎可以出現在一條 SQL 語句的任意位置上，且必須用一對小括號來包裹子查詢的定義。本系列博客的第 12 篇的 4.2 節已經演示了常見的三種子查詢寫法。子查詢也稱為內部查詢或內部選擇，而包含子查詢的語句也稱為外部查詢或外部選擇。

本人查閱了大量資料，似乎根本就找不到一種“正確的子查詢分類方法”。常見的分類名有：單行子查詢、多行子查詢、多列子查詢、相關子查詢、標量子查詢、內聯視圖等，前三個顧名思義，后三個分別簡要說明如下：

• 相關子查詢：子查詢的條件引用了外部查詢中一列或多列的子查詢即為相關子查詢。相反的，如果外部查詢的字段沒出現在子查詢的條件中即為非相關子查詢。相關子查詢的內部查詢得依靠外部查詢獲得值，外部查詢執行后，每取出一條數據，都把該數據傳入內部查詢做比較，返回查詢結果給外部查詢，外部查詢根據這個結果再做依此類推，直到外部查詢中沒有查詢結果為止。整個過程內部查詢被重復執行多次，因此相關子查詢也被稱為 重復子查詢。
• 標量子查詢：只返回單一值的子查詢稱為標量子查詢。
• 內聯視圖：一般是指寫在 FROM 子句后面的子查詢，它本質上是視圖，也稱內嵌視圖，與標准視圖的區別主要是無需事先編寫創建視圖的語句，便於執行查詢。

下面我再補充幾個 WHERE 子句帶子查詢的示例：

-- 查詢低收入員工的姓名和生日
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t 
WHERE EXISTS(SELECT 1 FROM demo.t_staff_low n WHERE n.staff_id=t.staff_id);

-- 查詢崗位工資最高的員工的姓名和生日
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t 
WHERE t.post_salary = (SELECT MAX(n.post_salary) FROM demo.t_staff n);

-- 查詢崗位工資高於任何一個部門平均工資的員工姓名和生日
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t 
WHERE t.post_salary > ALL(SELECT AVG(n.post_salary) FROM demo.t_staff n GROUP BY n.dept_code);

-- 查詢測試部所有女生的姓名和生日（一般沒人這么寫，只為演示）
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t 
WHERE (t.dept_code,t.gender) = (SELECT '010104',0 FROM DUAL);

-- 查詢任何低收入部門的女生的姓名和生日
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t 
WHERE (t.dept_code,t.gender) = ANY(SELECT n.dept_code,0 FROM demo.t_staff_low n);

-- 查詢部門平均崗位工資高於公司平均崗位工資的部門人數和平均崗位工資
SELECT t.dept_code,COUNT(1) count_staff,AVG(t.post_salary) avg_salary 
FROM demo.t_staff t 
GROUP BY t.dept_code 
HAVING AVG(t.post_salary)>(SELECT AVG(n.post_salary) FROM demo.t_staff n) 
ORDER BY t.dept_code;

1.2、WITH 子查詢

WITH 子查詢的作用類似於內聯視圖，包括內聯視圖在內的其它子查詢都只能夠引用一次；而 WITH 子查詢需要在引用之前先定義，一旦定義了在整個查詢的后續部分就可以按名稱來反復引用，從這點來看又很像臨時表。Oracle 從 11g R2 開始支持遞歸的 WITH，即允許在 WITH 子查詢的定義中對自身引用，而其它數據庫，如 SQL Server、PostgreSQL、DB2 等都先於 Oracle 支持這一特性。語法示例：

WITH query_name AS(SELECT ...)
SELECT ...

案例一：查詢年齡在25歲及以下，固定工資在5000及以上的員工基本信息。示例：

WITH t AS(
  SELECT t1.staff_name,t2.enum_name dept_name,DECODE(t1.gender,1,'男',0,'女','未知') gender,
    EXTRACT(YEAR FROM fn_now)-EXTRACT(YEAR FROM t1.birthday) age,base_salary+post_salary fixed_salary
  FROM demo.t_staff t1
  LEFT JOIN demo.t_field_enum t2 ON t1.dept_code=t2.enum_code AND t2.field_code='DEPT'
  WHERE t1.is_disabled=0
) 
SELECT t.dept_name,t.staff_name,t.gender,t.age,t.fixed_salary 
FROM t WHERE t.age<=25 AND t.fixed_salary>=5000

結果：

DEPT_NAME                            STAFF_NAME                          GENDER        AGE FIXED_SALARY
------------------------------------ ----------------------------------- ------ ---------- ------------
研發一部                             大國                                男             25         6500
研發三部                             小玲                                女             23         5400
研發三部                             韓三                                男             24         7550
測試部                               小燕                                女             25         5600

案例二：統計個個部門的人數、總工資、平均工資、最高工資、最低工資。示例：

WITH
t1 AS (SELECT n.dept_code FROM demo.t_staff n GROUP BY n.dept_code),
t2 AS (SELECT n.enum_code dept_code,n.enum_name dept_name FROM demo.t_field_enum n WHERE n.field_code='DEPT'),
t3 AS (SELECT t.dept_code,COUNT(1) count_staff FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code),
t4 AS (SELECT t.dept_code,SUM(t.fixed_salary) sum_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code),
t5 AS (SELECT t.dept_code,AVG(t.fixed_salary) avg_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code),
t6 AS (SELECT t.dept_code,MAX(t.fixed_salary) max_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code),
t7 AS (SELECT t.dept_code,MIN(t.fixed_salary) min_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code)
SELECT t2.dept_name,t3.count_staff,t4.sum_salary,t5.avg_salary,t6.max_salary,t7.min_salary
FROM t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7
WHERE t1.dept_code=t2.dept_code AND t1.dept_code=t3.dept_code AND t1.dept_code=t4.dept_code 
AND t1.dept_code=t5.dept_code AND t1.dept_code=t6.dept_code AND t1.dept_code=t7.dept_code
ORDER BY t1.dept_code;

結果：

DEPT_NAME                                          COUNT_STAFF SUM_SALARY AVG_SALARY MAX_SALARY MIN_SALARY
-------------------------------------------------- ----------- ---------- ---------- ---------- ----------
研發一部                                                     4      36002     9000.5      10501       6500
研發二部                                                     2      18500       9250      10000       8500
研發三部                                                     2      12950       6475       7550       5400
測試部                                                       2      12700       6350       7100       5600
實施一部                                                     3      18700 6233.33333       8500       5100
實施二部                                                     2      15700       7850       8000       7700

案例二不使用 WITH 的示例：

SELECT t2.enum_name dept_name,t3.count_staff,t4.sum_salary,t5.avg_salary,t6.max_salary,t7.min_salary
FROM(SELECT n.dept_code FROM demo.t_staff n GROUP BY n.dept_code) t1
LEFT JOIN demo.t_field_enum t2 ON t1.dept_code=t2.enum_code AND t2.field_code='DEPT'
LEFT JOIN(SELECT t.dept_code,COUNT(1) count_staff FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code) t3 
  ON t1.dept_code=t3.dept_code
LEFT JOIN(SELECT t.dept_code,SUM(t.fixed_salary) sum_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code) t4 
  ON t1.dept_code=t4.dept_code
LEFT JOIN(SELECT t.dept_code,AVG(t.fixed_salary) avg_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code) t5 
  ON t1.dept_code=t5.dept_code
LEFT JOIN(SELECT t.dept_code,MAX(t.fixed_salary) max_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code) t6 
  ON t1.dept_code=t6.dept_code
LEFT JOIN(SELECT t.dept_code,MIN(t.fixed_salary) min_salary FROM demo.t_staff_salary t GROUP BY t.dept_code) t7 
  ON t1.dept_code=t7.dept_code
ORDER BY t1.dept_code;

2、集合查詢

在數學中可以對集合做交並差運算，在 SQL 中同樣可以對查詢結果集做交並差操作。這三種 SQL 集合查詢對應的操作符關鍵字分別是 INTERSECT、UNION/UNION ALL、MINUS。

2.1、UNION 和 UNION ALL

最常見的 SQL 集合查詢就是並集查詢，並集查詢操作符有 UNION 和 UNION ALL 兩個，用法完全一致。示例：

-- 查詢本科學歷的女生和 93 后的員工
SELECT t1.staff_name,t1.gender,t1.edu_bg,t1.birthday FROM demo.t_staff t1 WHERE t1.gender=0 AND t1.edu_bg=1
UNION ALL
SELECT t2.staff_name,t2.gender,t2.edu_bg,t2.birthday FROM demo.t_staff t2 WHERE t2.birthday>=TO_DATE('1993-01-01','yyyy-mm-dd');

結果：

STAFF_NAME                                         GENDER EDU_BG BIRTHDAY
-------------------------------------------------- ------ ------ -----------
小玲                                                    0      1 1994-06-17
韓三                                                    1      1 1993-08-18
小玲                                                    0      1 1994-06-17

從 UNION 和 UNION ALL 的查詢結果來看，它們的區別之一就是：UNION 會去除重復行，而 UNION ALL 會保留重復行，如果把上例中的 ALL 關鍵字去掉，第 1、3 行中就會有 1 行被當作重復行去除；區別之二就是：結果集默認的排序不同，UNION ALL 只是按關聯次序來組織數據，不再排序，而 UNION 將會按默認規則對整個數據集進行排序。另外，UNION ALL 的運算效率比 UNION 要高，故此，UNION ALL 也相對常用一些。

2.2、MINUS

可通過 MINUS 操作符求兩個結果集的差集。差集結果集不包括重復行，且會按默認規則排序。示例：

-- 查詢 demo.t_staff 表中有而 demo.t_staff_copy 表中沒有的員工
SELECT t1.staff_name,t1.gender,t1.birthday FROM demo.t_staff t1
MINUS
SELECT t2.staff_name,t2.gender,t2.birthday FROM demo.t_staff_copy t2;

結果：

STAFF_NAME                                         GENDER BIRTHDAY
-------------------------------------------------- ------ -----------
大國                                                    1 1992-01-15
李陽                                                    1 1989-01-14
徐來                                                    1 1991-04-01

2.3、INTERSECT

可通過 INTERSECT 操作符求兩個結果集的交集。交集結果集不包括重復行，且會按默認規則排序。示例：

-- 查詢年輕人中的低收入者
SELECT t1.staff_name,t1.gender,t1.dept_code FROM demo.t_staff_young t1
INTERSECT
SELECT t2.staff_name,t2.gender,t2.dept_code FROM demo.t_staff_low t2;

結果：

STAFF_NAME                                         GENDER DEPT_CODE
-------------------------------------------------- ------ --------------------
王二                                                    1 010101
小紅                                                    0 010201

2.4、集合運算與 ORDER BY

無論是交並差中的那種集合查詢，只需要在最后一個查詢的后面加上 ORDER BY 子句，即可對整個結果集排序。示例：

SELECT t1.staff_name,t1.gender,t1.dept_code FROM demo.t_staff t1 WHERE t1.gender=0 AND ROWNUM <= 1
UNION ALL
SELECT t2.staff_name,t2.gender,t2.dept_code FROM demo.t_staff_young t2 WHERE ROWNUM <= 1
UNION ALL
SELECT t3.staff_name,t3.gender,t3.dept_code FROM demo.t_staff_low t3 WHERE t3.gender=0
ORDER BY dept_code;

結果：

STAFF_NAME                                         GENDER DEPT_CODE
-------------------------------------------------- ------ --------------------------------------------------
小強                                                    1 010101
小玲                                                    0 010103
小紅                                                    0 010201

有個需要注意的細節問題是：這個 ORDER BY 后的排序字段不能加任何別名限定，這個也好理解，畢竟排序操作是針對整個結果集的。也就是說上例中 ORDER BY 后的 dept_code 不屬於 t1、t2、t3 中任何一個表，而是整個結果集的。那萬一 t1、t2、t3 表中的字段名不相同的話，排序的字段名又改如何確定呢？本人的測試結果是：它一定是第 1 個查詢里的字段名或列別名，但前提是后面所有查詢的該列都是真實字段名，或列別名與第 1 個查詢里的字段名或列別名相同，NULL 除外。如果你嫌這個規則太復雜也不好記，那么也可以給所有查詢的該列取一個相同的別名。另外還可以利用 ORDER BY 的另一個語法規則：ORDER BY N，即直接寫排序字段的列編號。如上例的查詢想要根據第 2 列來排序，這一這么來寫：

SELECT t1.staff_name,t1.gender,t1.dept_code FROM demo.t_staff t1 WHERE t1.gender=0 AND ROWNUM <= 1
UNION ALL
SELECT t2.staff_name,t2.gender,t2.dept_code FROM demo.t_staff_young t2 WHERE ROWNUM <= 1
UNION ALL
SELECT t3.staff_name,t3.gender,t3.dept_code FROM demo.t_staff_low t3 WHERE t3.gender=0
ORDER BY 2;

結果：

STAFF_NAME                                         GENDER DEPT_CODE
-------------------------------------------------- ------ --------------------------------------------------
小玲                                                    0 010103
小紅                                                    0 010201
小強                                                    1 010101

3、DISTINCT 子句

DISTINCT 子句的作用就是把一組數據中的重復行去掉，留下唯一的數據。

3.1、普通用法

示例：

SELECT DISTINCT t.dept_code FROM demo.t_staff t; -- 查詢所有部門，效果同下
SELECT t.dept_code FROM demo.t_staff t GROUP BY t.dept_code;

3.2、做聚合函數的參數

COUNT、SUM、MAX、MIN、AVG 五個常見聚合函數內部都支持 DISTINCT。
語法：

SELECT func(DISTINCT field) FROM table [WHERE conditions];

示例一：

-- 統計有女員工的部門數量
SELECT COUNT(DISTINCT t.dept_code) count_dept FROM demo.t_staff t WHERE t.gender=0;

示例二：

-- 統計所有員工的平均工資，若有多人工資相同則只統計其中一人的工資
SELECT AVG(DISTINCT t.fixed_salary) avg_salary FROM demo.t_staff_salary t;

4、總結

本文主要講述了 Oracle 的子查詢概念、WITH 子查詢、集合查詢以及集合去重語句 DISTINCT。其中子查詢是最重要的，不管用那種關系型數據庫，都得熟練掌握。而 WITH 子查詢和 DISTINCT 子句以及集合查詢也都是比較實用的 SQL 功能，最好也要掌握。

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